CN202499093U

CN202499093U - 一种基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统

Info

Publication number: CN202499093U
Application number: CN2011205443192U
Authority: CN
Inventors: 朱桑之; 刘钊; 金秋谈; 张海伦; 王薛超
Original assignee: Hunan University
Current assignee: Hunan University
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2021-12-22

Abstract

本实用新型公开了一种基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，包括蓝牙无线信号发射电路和蓝牙无线信号接收电路，蓝牙无线信号发射电路包括键盘、键盘控制电路、控制器模块、蓝牙信号发射模块、电压转换器、电池；蓝牙无线信号接收电路包括蓝牙信号接收模块、控制器模块、八路D型锁存器、译码器、控制器扩展模块、液晶显示电路、CAN总线控制模块和CAN总线驱动模块，本实用新型的基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统使得大部分驾驶过程中常用的操作在更为方便的转向盘上实现，克服传统驾驶过程中需要低头找开关的弊端，同时利用蓝牙无线传输技术使汽车电子控制系统操作更便捷。

Description

一种基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别是一种用于汽车电子系统的基于蓝牙传输技术的集成于转向盘的控制系统。

背景技术

高科技应用改变了人的生活，汽车作为基本运载工具的同时，人们更希望汽车的驾驶操作更加简单方便，而且在车内能及时与外界进行信息沟通与交流。蓝牙技术可为实现这种新型汽车电子信息系统提供技术支撑，利用蓝牙技术可以将汽车上的各种电子设备以无线的方式连成一体，形成“车域网”，这些设备包括汽车电气控制设备、音响和视频设备、车辆定位与监控设备、各种传感器及其控制系统、车辆保安系统和车辆导航系统等。

蓝牙作为一种新型短距离无线扩频通信技术，具有体积小、功耗低、开放性和互操作性等特点。与传统的以电缆和红外方式传输数据相比，具有以下优点：（1）抗干扰能力强；无线上网的手提电脑、手机等各种具有无线通信功能的电子设备工作时，对车内的其它电子设备存在大量的电磁干扰。蓝牙技术具有快速确认和跳频方案以确保链路稳定的特点。它把频带分成若干个跳频信道，在一次连接中，无线电收发器按一定的码序列不断地从一个信道“跳”到另外一个信道，只有收发双方是按这个规律进行通信的，从而避开干扰；跳频的瞬时带宽是很窄的，但通过扩展频谱技术使这个窄带宽成百倍扩展成宽频带，使干扰可能的影响变成很小。（2）不需信号线的连接，减少成本，缩小所占空间。（3）具有电磁波的基本特性，有较大的功率，可以增加传送距离，而且没有角度及方向性的限制，具有穿墙性，可在物体之间反射、绕射。（4）功耗非常低，能同时连接许多元件，传输速度快。

目前方向盘控制面板简化已有应用，国内外汽车设计工程师已着手开关向方向盘上的简化，但是方向盘控制面板简化还仅仅局限在汽车音响、巡航系统的应用上，还没有应用拓展到汽车其他按钮开关上，而蓝牙技术也未应用到方向盘控制面板简化上。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，使汽车电子控制系统操作更便捷。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，包括蓝牙无线信号发射电路和蓝牙无线信号接收电路，蓝牙无线信号发射电路包括键盘、键盘控制电路、控制器模块、蓝牙信号发射模块、电压转换器、电池；蓝牙无线信号接收电路包括蓝牙信号接收模块、控制器模块、八路D型锁存器、译码器、控制器扩展模块、液晶显示电路、CAN总线控制模块和CAN总线驱动模块，所述蓝牙无线信号发射电路中，键盘与键盘控制电路连接，键盘控制电路与控制器模块双向连接，控制器模块与蓝牙信号发射模块连接，电压转换器与键盘控制电路、控制器模块、蓝牙信号发射模块连接，电池与电压转换器连接；所述蓝牙无线信号接收电路中，蓝牙信号接收模块与控制器模块连接，控制器模块与八路D型锁存器、控制器扩展模块双向连接，控制器模块与译码器连接，译码器与控制器扩展模块连接，控制器扩展模块与液晶显示电路、CAN总线控制模块连接，CAN总线控制模块通过CAN总线驱动模块与CAN总线连接。

所述键盘控制电路为ZLG7289键盘扫描管理芯片。

所述控制器模块为STC89C516单片机。

所述控制器扩展模块为81C55 RAM/IO接口芯片。

所述蓝牙信号发射模块和蓝牙信号接收模块为BC219159单片射频芯片。

所述电压转换器为MAX1833电压转换器。

所述八路D型锁存器为74HC373八路D型锁存器。

所述译码器为74HC138型译码器。

所述CAN总线控制模块为SJA1000控制器。

所述CAN总线驱动模块为82C250接口电路。

所述键盘上设置了定速巡航系统按键、音响系统按键、车内空调系统按键、车灯系统开关按键、模式按键、大小调节按键。

本实用新型的基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统的工作原理为：通过安装在驾驶盘上的按钮实现车内定速巡航系统、音响系统、车内空调系统、车灯系统四大系统的基本控制功能，控制系统基于蓝牙技术设计，其硬件组成主要包括蓝牙无线信号发射电路（蓝牙主控设备）和蓝牙无线信号接收电路（蓝牙从控设备）两大部分，主控设备通过ZLG7289采集按键信号，然后送入微处理器STC89LE516中处理，微处理器根据不同的按键信号发送相应的指令和数据至蓝牙模块（蓝牙信号发射模块和蓝牙信号接收模块）BC219159B中，蓝牙模块通过无线网络在主、从控设备的蓝牙模块之间建立链接后传递指令和数据，从控设备的微处理器根据相应的信号发送不同的指令和数据至CAN总线上，连接在CAN总线上的其它车载系统根据指令实现相关功能，液晶显示电路显示各种功能状态。

本实用新型的基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统使得大部分驾驶过程中常用的操作在更为方便的转向盘上实现，克服传统驾驶过程中需要低头找开关的弊端，同时利用蓝牙无线传输技术使汽车电子控制系统操作更便捷。

附图说明

图1蓝牙无线信号发射电路结构框图；

图2蓝牙无线信号接收电路结构框图；

图3为本实用新型一实施例蓝牙主控设备键盘控制电路原理图；

图4为本实用新型一实施例蓝牙主控设备控制器模块电路原理图；

图5为本实用新型一实施例电压转换器电路原理图；

图6为本实用新型一实施例蓝牙主控设备蓝牙信号发射模块电路原理图；

图7为本实用新型一实施例蓝牙从控设备控制器模块电路原理图；

图8为本实用新型一实施例CAN总线电路原理图；

图9为本实用新型一实施例键盘外观示意图；

图10为蓝牙无线信号发射电路工作流程图；

图11为蓝牙无线信号接收电路工作流程图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型一实施例包括蓝牙无线信号发射电路和蓝牙无线信号接收电路，蓝牙无线信号发射电路包括键盘、键盘控制电路、控制器模块、蓝牙信号发射模块、电压转换器、电池；蓝牙无线信号接收电路包括蓝牙信号接收模块、控制器模块、八路D型锁存器、译码器、控制器扩展模块、液晶显示电路、CAN总线控制模块和CAN总线驱动模块，所述蓝牙无线信号发射电路中，键盘与键盘控制电路连接，键盘控制电路与控制器模块双向连接，控制器模块与蓝牙信号发射模块连接，电压转换器与键盘控制电路、控制器模块、蓝牙信号发射模块连接，电池与电压转换器连接；所述蓝牙无线信号接收电路中，蓝牙信号接收模块与控制器模块连接，控制器模块与八路D型锁存器、控制器扩展模块双向连接，控制器模块与译码器连接，译码器与控制器扩展模块连接，控制器扩展模块与液晶显示电路、CAN总线控制模块连接，CAN总线控制模块通过CAN总线驱动模块与CAN总线连接。

键盘控制电路采用键盘扫描管理芯片ZLG7289，负责对按键信号进行处理，ZLG7289采用SPI串行总线与微处理器通讯，/CS、CLK、DIO分别与STC89C516单片机三个I/O引脚相连，KEY与/INT0相连，串行数据从DATA引脚送入芯片，并由CLK端同步。当有键被按下和片选信号变为低电平后，DATA引脚上的数据在CLK引脚上升沿被写入ZLG7289的缓冲寄存器，并且只有当/INT0引脚出现下降沿时才允许读取按键值。在无任何按键情况下，LED为亮的状态，当有任意键按下时，LED为灭的状态。处理器将获得的指令转换成蓝牙相应的信号，蓝牙协议形式输送出去。

蓝牙无线信号发射电路又称蓝牙主控设备，蓝牙无线信号接收电路又称蓝牙从控设备，从控设备的蓝牙芯片BC219159与单片机STC89C516相连，当蓝牙开始工作，其LED将快速的闪烁。如果此时主控设备的蓝牙模块正在搜寻蓝牙从控设备，则两者通过自动搜寻功能自动建立连接和通讯。

CAN控制器AD口与82C55的PA口相接，而/RST、/INT、/WR、/RD、ALE、/CS分别与STC89C516相关引脚相接，CAN通过82C250与汽车总线上的其它电子设备进行数据交换，而主控芯片STC89C516则通过CAN总线接收并控制其它汽车电子设备。当数据在CAN控制器中发生传递时，CAN总线电路中的发光二极管D2和D3就会不停的闪烁。

参见图9，按下音响区域的按钮，主控设备将发射蓝牙无线信号，由蓝牙信号接收模块接收信号，并通过从控电路实现对车载音响系统的开关、模式（CD/FM/MP3）、音量增、音量减的控制；

按下定速巡航区域的按钮，通过主控电路发射蓝牙无线信号，由蓝牙信号接收模块接收信号，并通过从控电路实现对车辆定速巡航系统的开关、重置、速度增、速度减的控制；

按下空调区域的按钮，通过主控电路发射蓝牙无线信号，由蓝牙信号接收模块接收信号，并通过从控电路实现对车载空调系统的开关、模式（冷/热）、温度增、温度减的控制；

按下车灯区域的按钮，通过主控电路发射蓝牙无线信号，由蓝牙信号接收模块接收信号，并通过从控电路实现对车灯系统的远/近灯开关、雾灯开关、亮度增、亮度减的控制。

图10与11分别给出了蓝牙主控、从控设备部分的工作流程图，所有的程序模块均在WindowsXP环境下用C语言开发实现。

Claims

1.一种基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，包括蓝牙无线信号发射电路和蓝牙无线信号接收电路，蓝牙无线信号发射电路包括键盘、键盘控制电路、控制器模块、蓝牙信号发射模块、电压转换器、电池；蓝牙无线信号接收电路包括蓝牙信号接收模块、控制器模块、八路D型锁存器、译码器、控制器扩展模块、液晶显示电路、CAN总线控制模块和CAN总线驱动模块，其特征在于，所述蓝牙无线信号发射电路中，键盘与键盘控制电路连接，键盘控制电路与控制器模块双向连接，控制器模块与蓝牙信号发射模块连接，电压转换器与键盘控制电路、控制器模块、蓝牙信号发射模块连接，电池与电压转换器连接；所述蓝牙无线信号接收电路中，蓝牙信号接收模块与控制器模块连接，控制器模块与八路D型锁存器、控制器扩展模块双向连接，控制器模块与译码器连接，译码器与控制器扩展模块连接，控制器扩展模块与液晶显示电路、CAN总线控制模块连接，CAN总线控制模块通过CAN总线驱动模块与CAN总线连接。

2.根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，其特征在于，所述键盘控制电路为ZLG7289键盘扫描管理芯片。

3.根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，其特征在于，所述控制器模块为STC89C516单片机。

4.根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，其特征在于，所述控制器扩展模块为81C55RAM/IO接口芯片。

5.根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，其特征在于，所述蓝牙信号发射模块和蓝牙信号接收模块为BC219159单片射频芯片。

6.根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，其特征在于，所述电压转换器为MAX1833电压转换器。

7.根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，其特征在于，所述八路D型锁存器为74HC373八路D型锁存器。

8.根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，其特征在于，所述译码器为74HC138型译码器。

9.根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，其特征在于，所述CAN总线控制模块为SJA1000控制器，CAN总线驱动模块为82C250接口电路。

10.根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的集成于转向盘的控制系统，其特征在于，所述键盘上设置了定速巡航系统按键、音响系统按键、车内空调系统按键、车灯系统开关按键、模式按键、大小调节按键。